PT86245B - PROCESS FOR THE PREPARATION OF 2-ARYLPROPIONIC ACIDS - Google Patents
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Abstract
Description
MEMÓRIA DESCRITIVADESCRIPTIVE MEMORY
A presente invenção refere-se a um processo estereoespecífico para a preparação de ácidos 2-arilpropionicos, de preferência de um composto farmaceuticamente activo com pelo menos, 70% em peso na configuração S,The present invention relates to a stereospecific process for the preparation of 2-arylpropionic acids, preferably of a pharmaceutically active compound with at least 70% by weight in the S configuration,
Sintetizam-se muitos compostos biològicamente activos na forma de uma mistura de estereoisómeros. Frequente mente usam-se tais misturas em aplicações agronómicas e farina cêuticas. Usualmente a actividade biológica desejada reside predomlnantemente em apenas um dos isômeros estereoquímicos de modo que quando a mistura contém dois ou mais estereoisóme ros a potência da mistura está reduzida. Uma razão maior para o uso continuado de misturas de estereoisómeros é que o custo da separação dos estereoisómeros excede a vantagem potencial de um possível aumento de actividade. Contudo é aparente que os farmacologistas modernos estão a tomar-se crescentemente cientes de outras implicações da administração de misturas nas quais um ou mais estereoisómeros têm de ser encarados meramente como impurezas que podem não ter o efeito terapêutico desejado, mas que podem até ter outros efeitos fisiológicos indesejados incluindo toxicidade.Many biologically active compounds are synthesized in the form of a mixture of stereoisomers. Such mixtures are often used in pharmaceutical and agronomic applications. Usually the desired biological activity predominantly resides in only one of the stereochemical isomers so that when the mixture contains two or more stereoisomers the potency of the mixture is reduced. A major reason for the continued use of mixtures of stereoisomers is that the cost of separating the stereoisomers exceeds the potential advantage of a possible increase in activity. However, it is apparent that modern pharmacologists are becoming increasingly aware of other implications of administering mixtures in which one or more stereoisomers have to be viewed merely as impurities that may not have the desired therapeutic effect, but may even have other effects. unwanted physiological effects including toxicity.
Mais particularmente sabe-se que a actividade anti-inflamatória in vitro do naproxeno bem como do ibuprofeno reside no enentiómero S (estereoisómero opticamente activo) que é até 150 vezes tão activo como o seu antípoda (s. Adams et al» J. Pharm. Pharmac., 28 (1976) 256 e A.J. Hutt e J. Cal dwell, Clinicai Pharmacokinetics £ (1984) 371)·More particularly, it is known that the in vitro anti-inflammatory activity of naproxen as well as ibuprofen resides in the S-enentiomer (optically active stereoisomer) which is up to 150 times as active as its antipode (S. Adams et al. J. Pharm. Pharmac., 28 (1976) 256 and AJ Hutt and J. Cal dwell, Clinicai Pharmacokinetics £ (1984) 371)
Conhece-se a preparação selectiva de enantiómeros R inactivos, de ibuprofeno, por oxidação microbiana de l-isobutil-4(1'-metiloctil-benzeno, um hidrocarboneto aromáti co que tem uma cadeia lateral alifática não funcional adequada, através de T. Sugai e K. Mori (Agric. Biol, Chem., 48 (1984) 2501).The selective preparation of inactive R enantiomers of ibuprofen is known by microbial oxidation of l-isobutyl-4 (1'-methyloctyl-benzene, an aromatic hydrocarbon that has a suitable non-functional aliphatic side chain, through T. Sugai and K. Mori (Agric. Biol, Chem., 48 (1984) 2501).
Ainda existe uma grande necessidade de um pro cesso a escala industrial de um modo economicamente atractivo para a preparação destes enantiómeros S. Assim um dos objecti vos da presente invenção é fornecer um tal processo.There is still a great need for an industrial scale process in an economically attractive way for the preparation of these S enantiomers. Thus one of the aims of the present invention is to provide such a process.
Como resultado de larga pesquisa e experimentação encontram-se agora surpreendentemente um processo estereoselectivo para a preparação de ácidos 2-arilpropión.icos, preferencialmente de um composto farmaceuticamente activo no qual pelo menos 7CP/o em peso na configuração .S da fórmulaAs a result of extensive research and experimentation, there is now surprisingly a stereoselective process for the preparation of 2-arylpropionic acids, preferably of a pharmaceutically active compound in which at least 7CP / o by weight in the .S configuration of the formula
CH.CH.
//
- CH (l) \- CH (l) \
COOH ou um sal ou éster farmaceuticamente aceitável dela derivado, na qual R^ representa um grupo arilo opcionalmente substituído tal como um grupo fenilo ou naftilo, ou R^ representa um sistema de anel heteroaromático contendo em adição aos átomos de carbono um ou mais átomos de azoto, enxofre ou oxigénio, sendo este sistema de anel opcionalmente substituído, o qual compreende sujeitar um composto de fórmulaCOOH or a pharmaceutically acceptable salt or ester derived therefrom, in which R4 represents an optionally substituted aryl group such as a phenyl or naphthyl group, or R4 represents a heteroaromatic ring system containing in addition to the carbon atoms one or more atoms nitrogen, sulfur or oxygen, this ring system being optionally substituted, which comprises subjecting a compound of formula
R_ - CH (li) 1 \ r2 na qual R^ é como acima se define e Rg é um grupo alquilo con tendo pelo menos 3 átomos de carbono, à acção de um microorga nismo ou de substâncias dele derivadas, capazes de oxidação estereoselectiva do composto (li) em composto (l), predominan temente na configuração S, e se se desejar converter o compos to (i) num sal ou num éster farmaceuticamente aceitável dele derivado.R_ - CH (li) 1 \ r 2 in which R ^ is as defined above and Rg is an alkyl group containing at least 3 carbon atoms, due to the action of a microorganism or substances derived from it, capable of stereoselective oxidation from compound (li) to compound (l), predominantly in the S configuration, and if it is desired to convert the compound (i) into a pharmaceutically acceptable salt or ester derived therefrom.
Pelo termo predomlnantemente na configuração S queremos significar que mais de 50% em peso do composto re sultante (l) tem configuração S e na prática, de acordo com a nossa invenção usa-se um microorganismo ou substâncias dele derivadas capazes de oxidação estereoselectiva do composto (li) em composto (l) com pelo menos 7θ% em peso de configuração S, de preferência com pelo menos 80% em peso e em particular com pelo menos 90% em peso de configuração S.By the term predominantly in the S configuration we mean that more than 50% by weight of the resulting compound (l) has S configuration and in practice, according to our invention, a microorganism or substances derived from it capable of stereoselective oxidation of the compound is used (li) in compound (l) with at least 7θ% by weight of S configuration, preferably at least 80% by weight and in particular with at least 90% by weight of S configuration.
sal ou éster do composto (l) farmaceuticamente aceitável é de preferência o sal de um metal alcalino ou o sal de um metal alcalino terroso. é um grupo alquilo contendo pelo menos 3 átomos de carbono, opcionalmente substi tuido com por exemplo pentano, heptano ou nonado. De preferênThe salt or ester of the pharmaceutically acceptable compound (1) is preferably the salt of an alkali metal or the salt of an alkaline earth metal. it is an alkyl group containing at least 3 carbon atoms, optionally substituted with, for example, pentane, heptane or nonnate. Preferably
cia o composto (i) é naproxeno, ibuprofeno, suprofeno, fenoprofeno, cetoprofeno, benoxaprofeno, carprofeno, cicloprofeno, pirprofeno, lisiprofeno, flurbiprofeno, fluprofeno, clidanaco, tertiprofeno, hexaprofeno, indoprofeno, mexoprof eno, pranopro feno, R 803, ácido protizínico, ácido tiaprofénico ou brofezilo.The compound (i) is naproxen, ibuprofen, suprofen, fenoprofen, ketoprofen, benoxaprofen, carprofen, cycloprophene, pyrprofen, lisiprofen, flurbiprofen, fluprofen, clidanac, tertiprofen, hexaprofen, indoprofen, mexoprofen, 80pranopro acid , thiaprofenic acid or brofezil.
De acorco com uma corporização preferida da presente invenção prepara-se naproxeno ou ibuprofeno predominantemente na configuração S e Rg é um alquilo linear contendo de 3-11 átomos de carbono.According to a preferred embodiment of the present invention, naproxen or ibuprofen is prepared predominantly in the S configuration and Rg is a linear alkyl containing 3-11 carbon atoms.
Pode obter-se o composto (li) usando-se métodos conhecidos ou métodos planeáveis por uma pessoa experimen tada na arte. Por exemplo, sintetizam-se 2-(6-metoxi-2-naf til)-alcanos a partir de 2-bromo-ó-metoxinaftalenos. Faz-se reagir o último composto com uma 2-alcanona resultando no 2-hidroxi-2-(6-metoxi-2-naftil)-alcano. Subsequentemente converte -se o produto em 2-(ó-metoxi-2-naftil)-alceno-2 e hidrogena-se, resultando no 2-(6-metoxi-2-naftil)-alcano.Compound (li) can be obtained using known methods or methods that are planable by a person skilled in the art. For example, 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -alkanes are synthesized from 2-bromo-o-methoxynaphthalenes. The last compound is reacted with a 2-alkanone resulting in 2-hydroxy-2- (6-methoxy-2-naphthyl) -alkane. Subsequently, the product is converted to 2- (o-methoxy-2-naphthyl) -alken-2 and hydrogenated, resulting in 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -alkane.
Não se pode obter somente o composto (l) enri quecido em isómero S de acordo com o processo da invenção, o composto (li) enriquecido no isómero R é também um produto deste processo. 0 último permanece enquanto o isómero S é con vertido por um microorganismo ou substâncias dele derivadas.It is not possible to obtain only the compound (l) enriched in the S-isomer according to the process of the invention, the compound (li) enriched in the R-isomer is also a product of this process. The latter remains as long as the S-isomer is converted by a microorganism or substances derived therefrom.
Distintamente da oxidação a partir de 2-arilpropano com uma possível oxidação estereoselectiva com 100% de conversão em ácidos 2-arilpropiónicos-S, a oxidação do com posto (li) resulta na conversão de 50% máxima partindo de uma mistura racémica de composto (li) .Unlike oxidation from 2-arylpropane with a possible stereoselective oxidation with 100% conversion to 2-arylpropionic acids-S, oxidation of the compound (li) results in a maximum 50% conversion from a racemic mixture of compound ( li).
Os microorganismos usados no processo de acor do com a invenção são capazes não só de oxidarem estereoselectivamente o composto (li) mas também de oxidarem só na primeira posição de carbono de Rg .The microorganisms used in the process according to the invention are capable of not only stereoselectively oxidizing the compound (li) but also of oxidizing only in the first carbon position of Rg.
Pelo termo microorganismos tendo a capacidade de oxidação estereoselectiva significa-se por exemplo,fun gos, fungos tipo levedura, leveduras e bactérias e incluem mi croorganismos pertencendo ao género Exophiala, Rhinocladiella e Graphium.By the term microorganisms having the capacity for stereoselective oxidation we mean, for example, fungi, yeast-like fungi, yeasts and bacteria and include microorganisms belonging to the genus Exophiala, Rhinocladiella and Graphium.
Microorganismos capazes de oxidarem o composto (li) a composto (l) incluem Exophiala .jeanselmei (uma estirpe desta espécie está registada como exemplo em CBS com o número de registo 537*76)» Exophiala mansonii (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o número de registo 101.67) t Exophiala .jeanselmei var. heteromorpha (uma estirpe desta espécie está registada em CBS soh o número de registo 232.331, Rhinocladiella spinifera (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o número de registo 269.28), Exophialla dermatitis (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o número de registo 207.35) e Exophialla alcalophila (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o número de registo 520.82).Microorganisms capable of oxidizing compound (li) to compound (l) include Exophiala .jeanselmei (a strain of this species is registered as an example in CBS under registration number 537 * 76) »Exophiala mansonii (a strain of this species is registered in CBS under registration number 101.67) t Exophiala .jeanselmei var. heteromorpha (a strain of this species is registered in CBS under registration number 232.331, Rhinocladiella spinifera (a strain of this species is registered in CBS under registration number 269.28), Exophialla dermatitis (a strain of this species is registered in CBS under number registration number 207.35) and Exophialla alcalophila (a strain of this species is registered in CBS under registration number 520.82).
Numa corporização da invenção podem seleccionar-se os microorganismos capazes de oxidação estereoselectiva do composto (li) a composto (i) a partir de uma fonte natu ral pondo-se em contacto a fonte natural com um 2-(R^)-alcano (R^ define-se como anteriormente) como fonte de C num meio adequado. Convenientemente usa-se 2-(6-metoxi-2-naftil)-alcano para a selecção de microorganismos tendo a capacidade de preparação de naproxeno, sendo o alcano vantajosamente pentano, heptano ou nonano. Um meio adequado é por exemplo um meio sal PSlIIenriquecido com uma solução de vitaminas e/ou 0,01% de extracto de leveduras.In a embodiment of the invention, microorganisms capable of stereoselective oxidation of compound (li) to compound (i) can be selected from a natural source by contacting the natural source with a 2- (R3) - alkane ( R ^ is defined as above) as a source of C in a suitable medium. Conveniently 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -alkane is used for the selection of microorganisms having the ability to prepare naproxen, the alkane being advantageously pentane, heptane or nonane. A suitable medium is, for example, a PSlII salt medium enriched with a solution of vitamins and / or 0.01% yeast extract.
Seleccionou-se um número de microorganismos isolados das fontes naturais, particularmente de amostras de solo, de acordo com o processo de selecção acima e quando sujeitados a testes posteriores como depois se descreve, mostra ram a sua capacidade para oxidação estereoselectiva de compos to (n) a composto (i).A number of microorganisms isolated from natural sources were selected, particularly from soil samples, according to the selection process above and when subjected to further tests as described below, they showed their capacity for stereoselective composition oxidation (n ) to compound (i).
- 5 Alguns dos microorganismos usados para a invenção podem isolar-se de amostras de solo usando-se 2,5 g/1 de 2-(6-metoxi-2-naftil)-heptano como fonte de C em meio sal PSIU enriquecido com uma solução de vitaminas e/ou 0,01% de extracto de levedura.- 5 Some of the microorganisms used for the invention can be isolated from soil samples using 2.5 g / 1 of 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -heptane as a C source in PSIU salt medium enriched with a solution of vitamins and / or 0.01% yeast extract.
A composição de um meio sal PSIII contém: kh2pou (2,1 g/1), (nhu)2hpo4 (1,0 g/1), (nh4)2so4 (0,9 g/1), KC1 (o,2 g/1), CaSO4. 2 HgO (0,005 g/1), MgSO^. 7 Η,,Ο (0,2 g/1), (NH4)2SO4.FeSO4. 6 Η£0 (2,5 mg/1) , ZnSO^. 7 Η,,Ο (θ,5 mg/1), MnCl2. 4 Η£0 (0,3 mg/1), CuSO^ . 5 Η,,Ο (θ,15 mg/1), CoCl2. 6 H2O (0,15 mg/1), H^BO^ (0,05 mg/1), NagMoO^. 2 (0,055 mg/1), Kl (0,1 mg/1).The composition of a PSIII salt medium contains: kh 2 po u (2.1 g / 1), (nh u ) 2 hpo 4 (1.0 g / 1), (nh 4 ) 2 so 4 (0.9 g / 1), KCl (o, 2 g / 1), CaSO 4 . 2 HgO (0.005 g / 1), MgSO4. 7 Η ,, Ο (0.2 g / 1), (NH 4 ) 2 SO 4 .FeSO 4 . 6 Η £ 0 (2.5 mg / 1), ZnSO4. 7 Η ,, Ο (θ, 5 mg / 1), MnCl 2 . 4 Η £ 0 (0.3 mg / 1), CuSO4. 5 Η ,, Ο (θ, 15 mg / 1), CoCl 2 . 6 H 2 O (0.15 mg / 1), H ^ BO ^ (0.05 mg / 1), NagMoO ^. 2 (0.055 mg / 1), Kl (0.1 mg / 1).
Ajustou-se o pH a 6,8. Esterilizou-se o meio durante 20 minutos a 120°C.The pH was adjusted to 6.8. The medium was sterilized for 20 minutes at 120 ° C.
A composição da solução de vitaminas contém: Biotina (0,002 mg/1), Pentotenato de cálcio (θ,4 mg/1), Inosi tol (2,0 mg/1), Ácido nicotínico (0,4 mg/1), Tiamina-HCl (o,4 mg/1), Piridoxina-HCl (0,4 mg/1), Ácido p-aminobenzóico (0,2 mg/1), Rlboflavina (0,2 mg/1), Ácido fólico (0,01 mg/1).The composition of the vitamin solution contains: Biotin (0.002 mg / 1), Calcium pentotenate (θ, 4 mg / 1), Inosi tol (2.0 mg / 1), Nicotinic acid (0.4 mg / 1), Thiamine-HCl (o, 4 mg / 1), Pyridoxine-HCl (0.4 mg / 1), p-aminobenzoic acid (0.2 mg / 1), Rlboflavin (0.2 mg / 1), Folic acid ( 0.01 mg / 1).
Ajustou-se o pH a 7,0 e esterilizou-se o meio usando-se um filtro de membrana.The pH was adjusted to 7.0 and the medium was sterilized using a membrane filter.
Purificaram-se os microorganismos recém desco bertos com meio solidificado de agar.The newly discovered microorganisms were purified with solidified agar medium.
Registaram-se exemplos destas culturas em CBS.Examples of these cultures were recorded on CBS.
Microorganismos para a oxidação do composto (li) a composto (l), obtidos pelo método de isolamento e sele cção acima mencionado incluem Graphium fructicola (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o número de registo 256.86 em 15 de Maio, 1986), Exophiala mansonii (uma estir pe desta espécie está registada em CBS sob o número de regis-Microorganisms for the oxidation of compound (li) to compound (l), obtained by the aforementioned isolation and selection method include Graphium fructicola (a strain of this species is registered with CBS under registration number 256.86 on May 15, 1986) , Exophiala mansonii (a strain of this species is registered with CBS under the number of
to 257*86 a 15 de Maio, 1986), Exophiala masonii (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o número de registo 259.86 a 15 de Maio, 1986), Exophiala jeanselmei var, jeanselmei (uma estirpe desta espécie está registada em CBS sob o nú mero de registo 258.86 a 15 de Mai0 de 19θό) e variantes ou mutantes deles derivados. Estes microorganismos recém regista dos formam mais uma corporização da presente invenção.to 257 * 86 on May 15, 1986), Exophiala masonii (a strain of this species is registered in CBS under registration number 259.86 on May 15, 1986), Exophiala jeanselmei var, jeanselmei (a strain of this species is registered on CBS under registration number 258.86 to 15 of M to i 0 of 19θό) and variants or mutants derived therefrom. These newly registered microorganisms form yet another embodiment of the present invention.
A dita definição abrange também microorganismos que tenham obtido a capacidade para oxidação estereoselectiva através da introdução de material genético estranho. Is to pode realizar-se por transferência do gene clonado codificando um polipêptido responsável pela oxidação estereoselecti va, por exemplo, um enzima, de um microorganismo adequado para outro microorganismo, particularmente para Escherichia coli . Outros microorganismos podem ser pertencentes ao género Pseudomonas, Mycobaçterium, Streptomyces, Saccharomyces, Kluyveromyces, Bacillus, Nocardia, Rhodococus, Escherichia e Gorynebacterium. Podem seleccionar-se genes clonados pela sua capacidade de codificarem um enzima capaz de oxidação estereose lectiva do composto (li).This definition also covers microorganisms that have obtained the capacity for stereoselective oxidation through the introduction of foreign genetic material. This can be done by transferring the cloned gene encoding a polypeptide responsible for stereoselective oxidation, for example, an enzyme, from a suitable microorganism to another microorganism, particularly Escherichia coli. Other microorganisms may belong to the genus Pseudomonas, Mycobaçterium, Streptomyces, Saccharomyces, Kluyveromyces, Bacillus, Nocardia, Rhodococus, Escherichia and Gorynebacterium. Cloned genes can be selected for their ability to encode an enzyme capable of oxidizing the stereosis of the compound (li).
Alternativamente podem seleccionar-se por hibridação cruzada com um gene já seleccionado que codifica um enzima para a epoxidação estereoselectiva.Alternatively, they can be selected by cross-hybridization with an already selected gene that encodes an enzyme for stereoselective epoxidation.
Podem vantajosamente imobilizar-se os microor ganismos por exemplo num polímero gel. Pode fazer-se isto com células vivas, células mortas e/ou células em repouso, ou com enzimas adequados seus derivados, que podem purificar-se a uma certa extensão se se necessita uma mais elevada actividade es pecífica. Por esta razão o termo microorganismos ou substâncias deles derivadas significa os microorganismos mortos, vi vos ou em repouso, e extractos deles derivados tais como enzimas ou metabolitos, opcionalmente concentrados e/ou purificados. Por exemplo, podem usar-se enzimas opcionalmente em combinação com, por exemplo, cofactores artificiais ou natu7The microorganisms can advantageously be immobilized, for example, on a gel polymer. This can be done with live cells, dead cells and / or resting cells, or with suitable enzymes and derivatives thereof, which can be purified to a certain extent if a higher specific activity is required. For this reason the term microorganisms or substances derived from them means dead, living or resting microorganisms and extracts derived from them such as enzymes or metabolites, optionally concentrated and / or purified. For example, enzymes can optionally be used in combination with, for example, artificial or natural cofactors.
rais. De preferência devem usar-se células não fermentativas, para a oxidação do composto (li). Descobriu-se que enzimas de rivadas de células vivas ou células mortas podem produzir o isómero S sob condições adequadas. Podem usar-se os microorga nismos ou substâncias deles derivadas várias vezes. Os microorganismos podem permanecer activos mesmo sem um cosubstracto (por exemplo glucose). O enriquecimento em isómero S do composto (i) pode ter lugar em tampões adequados bem como em ais fisiológicos.raises. Preferably, non-fermentative cells should be used for the oxidation of the compound (li). It has been found that enzymes from living cell strains or dead cells can produce the S isomer under suitable conditions. Microorganisms or substances derived from them may be used several times. Microorganisms can remain active even without a cosubstrate (for example glucose). The S-isomer enrichment of compound (i) can take place in suitable buffers as well as in physiological ones.
Na prática de uma concretização preferida do processo da presente invenção pode cultivar-se durante cerca de 0,5 a 10 dias, um microorganismo tendo a capacidade de con verter o composto (li) em composto (l) com pelo menos 7θ/ό peso de configuração S. Depois disso podem suspender-se as cé lulas num meio nutriente líquido, de preferência um meio nutriente líquido mínimo, e sujeita-se o composto (li) à acção das células. Alternativamente podem matar-se as células, suspendendo-se, por exemplo, num meio de lise e sujeita-se o ace tato de 4-aliloxifenilo à acção das substâncias derivadas das células. Após esta cultura durante cerca de 1 a 10 dias, podem isolar-se as células do meio de cultura antes de se suspenderem no meio nutriente líquido ou de se suspenderem num meio de lise. Para desenvolver os microorganismos usados para a oxidação selectiva do composto (li) podem usar-se meios de cultura vulgares contendo uma fonte de carbono assimilável (por exemplo glucose, lactato, sacarose, etc.), uma fonte de azoto (por exemplo sulfato de amónio, nitrato de amónio, cloreto de amónio, etc.) com um agente para uma fonte de nutrien te orgânico (por exemplo, extracto de levedura, peptona, extracto de malte, extracto de carne, etc.) e uma fonte de nutriente inorgânico (por exemplo fosfato, magnésio, potássio, zinco, ferro e outros metais em quantidade traço). Um meio de cultura preferido é um meio Gzapeck-Dox, um meio BHI ou um meio YEPD opcionalmente enriquecido com um ou mais ingredientes,In the practice of a preferred embodiment of the process of the present invention, a microorganism having the ability to convert the compound (li) into compound (l) with at least 7θ / ³ weight can be grown for about 0.5 to 10 days. configuration S. After that, the cells can be suspended in a liquid nutrient medium, preferably a minimal liquid nutrient medium, and the compound (l1) is subjected to the action of the cells. Alternatively, the cells can be killed by suspending, for example, in a lysis medium and subjecting the 4-allyloxyphenyl acetate to the action of substances derived from the cells. After this culture for about 1 to 10 days, the cells can be isolated from the culture medium before being suspended in the liquid nutrient medium or suspended in a lysis medium. To develop the microorganisms used for the selective oxidation of the compound (li) ordinary culture media containing an assimilable carbon source (for example glucose, lactate, sucrose, etc.), a nitrogen source (for example sulfate) ammonium, ammonium nitrate, ammonium chloride, etc.) with an agent for a source of organic nutrient (eg yeast extract, peptone, malt extract, meat extract, etc.) and a source of inorganic nutrient (eg phosphate, magnesium, potassium, zinc, iron and other metals in trace amounts). A preferred culture medium is a Gzapeck-Dox medium, a BHI medium or a YEPD medium optionally enriched with one or more ingredients,
Mantém-se normalmente uma temperatura de 0 aA temperature from 0 to
45°C e um pH de 3,5 a 8 durante o crescimento dos microorganismos, De preferência desenvolvem-se os microorganismos a uma temperatura de 20 a 37° C e a um pH de 4 a 7·45 ° C and a pH of 3.5 to 8 during the growth of microorganisms. Preferably, microorganisms grow at a temperature of 20 to 37 ° C and a pH of 4 to 7 ·
Podem fornecer-se as condições aeróbicas necessárias durante o desenvolvimento dos microorganismos por qualquer dos processos bem conhecidos, desde que o fornecimen to de oxigénio seja suficiente para as necessidades metabólicas dos microorganismos. Consegue-se isto muito convenientemente fornecendo-se oxigénio, de preferência na forma de ar. Durante a conversão de composto (li) a composto (l) os microorganismos podem estar numa fase de cresaimento usando-se um dos meios de cultura acima mencionados. Podem suplementar-se os microorganismos com um cosubstracto.The aerobic conditions necessary during the development of the microorganisms can be provided by any of the well-known processes, as long as the oxygen supply is sufficient for the metabolic needs of the microorganisms. This is achieved very conveniently by supplying oxygen, preferably in the form of air. During the conversion of compound (l1) to compound (l) the microorganisms can be in a growth phase using one of the culture media mentioned above. Microorganisms can be supplemented with a cosubstrate.
Durante a conversão do composto (li) em composto (i) podem manter-se os microorganismos num estágio de crescimento ou num estádio substancialmente de não crescimento usando-se um meio de cultura mínimo. Como meio de cultura mínimo pode usar-se um meio de cultura vulgar contendo uma fonte de carbono assimilável quando necessário (por exemplo, glucose, lactato, sacarose, etc.), uma fonte de azoto quando necessário (por exemplo, sulfato de amónio, nitrato de amónio, cloreto de amónio, etc.) com um agente para uma fonte de nutriente orgânico quando necessário (por exemplo, extracto de levedura, extracto de malte, peptona, extracto de carne, etc.) e uma fonte de nutriente inorgânico quando necessário (por exemplo, fosfato, magnésio, potássio, zinco, ferro e outros metais em quantidades traço). Podem manter-se os organismos no estádio de não crescimento por exemplo por exclusão da fon te de carbono assimilável ou por exclusão da fonte de azoto. Durante este estádio mantém-se normalmente uma temperatura de 0 a ^5°C e um pH de 3,5 a 8. De preferência mantêm-se os organismos a uma temperatura de 20 a 37°C e a um pH de 4 a 7· Podem fornecer-se as condições aeróbicas necessárias durante este estádio de acordo com os procedimentos acima mencionados, desde que o fornecimento de oxigénio seja suficiente para irDuring the conversion of compound (li) to compound (i) the microorganisms can be maintained in a growth stage or in a substantially non-growth stage using a minimal culture medium. As a minimum culture medium, ordinary culture medium containing an assimilable carbon source when needed (eg glucose, lactate, sucrose, etc.), a nitrogen source when needed (eg ammonium sulphate, ammonium nitrate, ammonium chloride, etc.) with an agent for an organic nutrient source when needed (eg yeast extract, malt extract, peptone, meat extract, etc.) and an inorganic nutrient source when required (eg phosphate, magnesium, potassium, zinc, iron and other metals in trace amounts). Organisms can be maintained at the non-growth stage for example by excluding the assimilable carbon source or by excluding the nitrogen source. During this stage, a temperature of 0 to ^ 5 ° C and a pH of 3.5 to 8 are normally maintained. Preferably the organisms are kept at a temperature of 20 to 37 ° C and a pH of 4 to 7 · The aerobic conditions required during this stage can be provided according to the procedures mentioned above, as long as the oxygen supply is sufficient to go
de encontro às necessidades metabólicas dos microorganismos mas também para converter o composto (li) em composto (l). Po de recuperar-se e purificar-se o composto (l) produzido pelos microorganismos como acima se mencionou por qualquer dos méto dos conhecidos per se para tais produtos. Vantajosamente adicionou-se o substracto a ser transformado (composto (Ti) à cultura em crescimento ou já desenvolvida e incuba-se posteriormente de 5 horas a 10 dias.against the metabolic needs of microorganisms but also to convert the compound (li) into compound (l). The compound (1) produced by the microorganisms can be recovered and purified as mentioned above by any of the methods known per se for such products. Advantageously, the substrate to be transformed (compound (Ti)) was added to the growing or already developed culture and incubated after 5 hours to 10 days.
Os seguintes exemplos ilustram a invenção sem restringirem o seu âmbito.The following examples illustrate the invention without restricting its scope.
Exemplo IExample I
A conversão de 2-(ó-metoxi-2-naftil)-heptano em ácido S-2~(6-metoxi-2-naftil)-propanóico usando fungosThe conversion of 2- (o-methoxy-2-naphthyl) -heptane to S-2 ~ (6-methoxy-2-naphthyl) -propanoic acid using fungi
Mantiveram-se os organismos fúngicos em decli ve de agar ou ultracongelados em 50% de glicerol. Para a expe riência inocularam-se-os directamente no meio de ensaio ou pré-cultivaram-se-os em meio YEPD a 30°C. No caso de uma pré cultura desenvolveram-se os organismos até se ter estabelecido crescimento completo após o qual se inoculou 2-10% da cultura em meio de ensaio fresco.Fungal organisms on agar declining or deep-frozen were kept in 50% glycerol. For the experiment, they were inoculated directly into the test medium or pre-cultured in YEPD medium at 30 ° C. In the case of a pre-culture, the organisms were grown until complete growth was established after which 2-10% of the culture was inoculated in fresh test medium.
meio YEPD contém: Bactopeptona 20 g/1, Extracto de levedura 10 g/1 e glucose 20 g/1. Ajustou-se o pH a 7,0. Esterilizou-se o meio durante 30 minutos a 110°C.YEPD medium contains: Bactopeptone 20 g / 1, Yeast extract 10 g / 1 and glucose 20 g / 1. The pH was adjusted to 7.0. The medium was sterilized for 30 minutes at 110 ° C.
Para cada ensaio usou-se 100 ml de meio YEPD conservando num frasco de 500 ml. Realizaram-se todos os ensaios pelo menos em duplicado. Para fungos tipo levedura usaram-se sempre frascos com septo. Os fungos filamentosos desen volveram-se em frascos normais e transferiram-se para frascos com septo na altura da adição de 2-(ó-metoxi-2-naftil)-heptano .For each assay, 100 ml of YEPD medium was used preserving in a 500 ml bottle. All tests were performed at least in duplicate. For yeast-like fungi, septum flasks were always used. The filamentous fungi developed in normal flasks and were transferred to flasks with septum at the time of the addition of 2- (o-methoxy-2-naphthyl) -heptane.
Deixaram-se desenvolver os microorganismos du rante U8 horas. Em seguida adicionaram-se às culturas 4θ 71I de 2-(6-metoxi-2-naftil)-heptano. Incubaram-se as culturas no vamente por 1 ou 3 dias a 3θ°C e extraiu-se então com 4o ml de diclorometano após adicificação a pH 2,0 com H^PO^ ção de uma pequena quantidade de sulfato de amónio.The microorganisms were allowed to develop for U8 hours. Then, 4θ 71I of 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -heptane was added to the cultures. The cultures were incubated again for 1 or 3 days at 3 ° C and then extracted with 40 ml of dichloromethane after addition at pH 2.0 with a small amount of ammonium sulphate.
e a adiand the addition
Analisaram-se os extractos por HPLC usando uma coluna chrompack de sílica gel (CP-Sper-Si) eluída com acetato de etilo/isooctano (1:7) acidificado com 3,5 ml de ácido fórmico por litro.The extracts were analyzed by HPLC using a silica gel chrompack column (CP-Sper-Si) eluted with ethyl acetate / isooctane (1: 7) acidified with 3.5 ml formic acid per liter.
Usaram-se extractos contendo compostos com o mesmo tempo de retenção que o naproxeno para um processo de derivatização. Converteu-se o naproxeno presente numa metilamida derivada do naftaleno de modo a se determinar a sua pureza enantiomérica.Extracts containing compounds with the same retention time as naproxen were used for a derivatization process. The naproxen present was converted to a naphthalene-derived methylamide in order to determine its enantiomeric purity.
Processo de derivatização e separação de enantiómerosDeratization and enantiomer separation process
Evaporou-se a amostra de 8 a 12 ml de extracto de diclorometano sob uma corrente constante de N2 a ÓO°C. Tomou-se a amostra seca em 2 ml de diclorometano e deixou-se reagir durante 10 minutos a 60'C com 200 jj.1 de uma solução de iodeto de 2-bromo-l-metilpiridina dissolvido em dimetilformamida (50 mg/ml) e 20 0^11 de uma solução de 1-naftalenometilamida dissolvida em C^Cl^ (100 mg/ml).The sample was evaporated from 8 to 12 ml of dichloromethane extract under a constant stream of N 2 at 0 ° C. The dry sample was taken in 2 ml of dichloromethane and allowed to react for 10 minutes at 60 ° C with 200 µl of a solution of 2-bromo-1-methylpyridine iodide dissolved in dimethylformamide (50 mg / ml) and 20 ^ 11 of a solution of 1-naphthalenomethylamide dissolved in C ^ Cl ^ (100 mg / ml).
Secou-se a mistura reaccional sob a ÓO°C. Dissolveu-se então primeiro o resíduo em 2 ml de isooctano/ CH2C12 (2:1 v/v) e extraiu-se após a adição de 2 ml de HC1 IN. Analisou-se então a camada orgânica em HPLC usando-se uma coluna de DNBPGr quiral eluída com isooctano/clorofórmio/metanol (90/7/3 v/v)The reaction mixture was dried under 0 ° C. The residue was then dissolved first in 2 ml of isooctane / CH 2 C1 2 (2: 1 v / v) and extracted after adding 2 ml of 1N HCl. The organic layer was then analyzed on HPLC using a chiral DNBPGr column eluted with isooctane / chloroform / methanol (90/7/3 v / v)
Apresentam-se os resultados na Tabela I.The results are shown in Table I.
Tabela ITable I
Tabela I (continuação)Table I (continued)
Mi c ro o rgani s moMi c ro o rgani s mo
Ponto temporal após adição do substractoTime point after adding the substrate
Naproxeno formado (mg/1)Naproxen formed (mg / 1)
(dias)(days)
Exophiala jeanselmei var. heteromorpha (CBS 232.33)Exophiala jeanselmei var. heteromorpha (CBS 232.33)
2,0 90 102.0 90 10
Rhinocladiella spinifera (CBS 269.28)Rhinocladiella spinifera (CBS 269.28)
0,8 100 X 0 valor indicado é a quantidade de naproxeno encontrado após derivatização. Cada quantidade representa a média de dois valores obtidos. Apenas os dados marcados com xx se obtiveram de uma única experiência.0.8 100 X The indicated value is the amount of naproxen found after derivatization. Each quantity represents the average of two values obtained. Only the data marked with xx was obtained from a single experiment.
Exemplo IIExample II
A conversão de 2-(6-metoxi-2-naftil)-pentano em acido 3-2-(6-metoxi-2-naftil)-propanóico (S-naproxeno) usando fungosThe conversion of 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -pentane to 3-2- (6-methoxy-2-naphthyl) -propanoic acid (S-naproxen) using fungi
Realizaram-se todos os testes como se descreve no Exemplo I, mas em vez da adição de 2-(6-metoxi-2-naftil )-heptano adicionou-se 4o p.1 de 2- (6-metoxi-2-naf til)-pen tano às culturas.All tests were performed as described in Example I, but instead of adding 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -heptane, 4th p.1 of 2- (6-methoxy-2-naphth) was added useful) -tane to cultures.
Apresentam-se os resultados na tabela IIThe results are shown in table II
Tabela IITable II
derivatização. Cada quantidade representa a média de dois valores obtidos.derivatization. Each quantity represents the average of two values obtained.
Exemplo IIIExample III
Conversão de 2- (6-tnetoxi-2-naf til )-nonano em ácido S-2-(6-metoxi-2-naftil)-propanóico (o-naproxeno) usando-se fungosConversion of 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -nanane to S-2- (6-methoxy-2-naphthyl) -propanoic acid (o-naproxen) using fungi
Realizaram-se todos os testes como se descreveu no Exemplo I mas em vez da adição de 2-(ó-metoxi-2-naf til)-heptano adicionou-se 4o pl de 2- (6-metoxi-2-naf t.il )-nonano às culturas.All tests were performed as described in Example I but instead of adding 2- (Î ± -methoxy-2-naphthyl) heptane, 4µl of 2- (6-methoxy-2-naphth) was added. il) -nano to cultures.
Apresentam-se os resultados na tabela IIIThe results are shown in table III
Tabela IIITable III
(CBS 269.28) *0 valor indicado é a quantidade de naproxeno encontrado após derivatização . Cada quantidade representa a média de dois valores obtidos.(CBS 269.28) * The indicated value is the amount of naproxen found after derivatization. Each quantity represents the average of two values obtained.
Só os dados marcados com xx foram obtidos a partir de uma única experiênciaOnly the data marked with xx was obtained from a single experiment
Exemplo IV:Example IV:
Isolamento e identificação de ácido S-2-(ó-metoxi-2-naftil)-propanóico (S-naproxeno) formado pelo fungo Exophida Jeansel mei var. jeanselmei (CBS 258.86)Isolation and identification of S-2- (o-methoxy-2-naphthyl) -propanoic acid (S-naproxen) formed by the fungus Exophida Jeansel mei var. jeanselmei (CBS 258.86)
Usou-se um total de 500 ml de cultura de Exophida .jeanselmei var. jeanselmei (CBS 258.86), desenvolvida em meio YEPD, no qual se transformou 2-(6-metoxi-2-naftil)-he ptano em naproxeno como se descreveu no Exemplo I, para um processo de isolamento e identificação do naproxeno formado.A total of 500 ml of Exophida .jeanselmei var. jeanselmei (CBS 258.86), developed in YEPD medium, in which 2- (6-methoxy-2-naphthyl) -he ptane was transformed into naproxen as described in Example I, for a process of isolation and identification of the formed naproxen.
Acidificou-se o caldo de cultura e extraiu-se várias vezes com CH^lg. Após evaporação do CH^Clg restou 0,16 g de produto. Dissolveu-se o resíduo em 10 ml de éter dietíli co e extraiu-se com 3x5 ml de NaHCO^ 1M. Acidificou-se a fase aquosa e reextraiu-se com 3x5 ml de éter dimetílico. Após lavagem da fase orgânica com NaCl a 30p<> secou-se o extracto sobre Na^SO^ e após evaporação do éter dietílico obteve-se 20 mg de resíduo bruto. Analisou-se o resíduo com ^HmR e sendo o naproxeno um dos compostos presentes pelos seguintes sinais característicos:The culture broth was made acidic and extracted several times with CH2 lg. After CH2 Clg evaporation, 0.16 g of product remained. The residue was dissolved in 10 ml of diethyl ether and extracted with 3x5 ml of 1M NaHCO3. The aqueous phase was acidified and re-extracted with 3x5 ml of dimethyl ether. After washing the organic phase with NaCl at 30%, the extract was dried over Na2 SO4 and after evaporation of diethyl ether, 20 mg of crude residue were obtained. The residue was analyzed with ^ HmR and naproxen being one of the compounds present by the following characteristic signs:
Ô 1,59 ppm (doubleto, 3H, constante de acoplamento 7 Hz) <3 3,91 ppm (singleto, 3H de OCH^) ^7,12 ppm (multipleto, 2Η de naftilo)Ô 1.59 ppm (doublet, 3H, coupling constant 7 Hz) <3 3.91 ppm (singlet, 3H OCH ^) ^ 7.12 ppm (multiplet, 2Η naphthyl)
7,^2 ppm (doubleto duplo, 1H de naftilo) ^7,70 ppm (multipleto, 3H de naftilo)7, ^ 2 ppm (double doublet, 1H naphthyl) ^ 7.70 ppm (multiplet, 3H naphthyl)
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